2023届高考物理一轮复习 第十二章 波粒二象性原子结构 第1节

本文格式为Word版，下载可任意编辑——2023届高考物理一轮复习第十二章波粒二象性原子结构第1节噼噼啪啪噼噼啪啪第十二章第一节光电效应、波粒二象性

[A级—基础练]

1．(08787179)(2023·太原质检)关于物质的波粒二象性，以下说法中不正确的是()

A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性

B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的

D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性

解析：D[光具有波粒二象性是微观世界具有的特别规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显．而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观测到波动性，不是不具有波粒二象性，D项错误．]

2．(08787180)频率为ν的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm.改为频率为2ν的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为(h为普朗克常量)()

A．Ekm－hνC．Ekm＋hν答案：C

3．(08787181)如下图，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该试验()

B．2EkmD．Ekm＋2hν

A．只能证明光具有波动性B．只能证明光具有粒子性C．只能证明光能够发生衍射D．证明光具有波粒二象性答案：D

4．(08787182)以下说法正确的是()

A．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射试验说明粒子具有波动性B．爱因斯坦发现了光电效应现象，并且提出光子说，成功解释了光电效应现象C．爱因斯坦的光电效应方程能够说明光子具有动量

电视播放动画动画噼噼啪啪噼噼啪啪D．康普顿效应说明光子只具有能量

解析：A[康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射试验说明粒子具有波动性，选项A正确；赫兹在研究电磁波时发现了光电效应现象，爱因斯坦提出光子说，成功解释了光电效应现象，选项B错误；爱因斯坦的光电效应方程不能够说明光子具有动量，选项C错误；康普顿效应说明光子除了具有能量外还有动量，选项D错误．]

5．(08787183)如下图是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数(1/λ)的关系图象，由图象可知()

A．图象中的λ0是产生光电效应的最小波长B．普朗克常量和光速的乘积hc＝Eλ0C．该金属的逸出功等于－E

D．若入射光的波长为λ0/3，产生的光电子的最大初动能为4E

解析：B[图象中的λ0是产生光电效应的最大波长，选项A错误；根据爱因斯坦光电1

效应方程，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数的关系图象对应的函数关系式

λ11

为Ek＝hc－W，由图象可知Ek＝0时，hc＝Eλ0，选项B正确；由Ek＝hc－W，并结合关

λλλ01

系图象可得该金属的逸出功W＝E，选项C错误；若入射光的波长为，由Ek＝hc－W，解

3λ1

得Ek＝hc－W＝3E－E＝2E，即产生的光电子的最大初动能为2E，选项D错误．]

λ

6．(08787184)(多项选择)可以用甲图的电路研究光电效应中电子发射的状况与照射光的强弱、光的频率等物理量间的关系．某次用甲装置，分别用a、b、c三束光照射同一个光电管阴极．分别得到三条光电流与电压关系的图线如图乙所示．根据你所学的相关理论，以下论述正确的是()

A．由乙图可知a、c的饱和光电流不同，所以a、c入射光的频率不同

B．由乙图可知a、c的遏止电压一致，所以a、c光照射产生的光电子最大初动能一致C．由乙图可知a、b的遏止电压不同，可以判断b光的频率比a光的频率高

电视播放动画动画噼噼啪啪噼噼啪啪D．由乙图可知a、b的饱和光电流不同，可以判断a的光强比c的光强大

解析：BCD[a、c遏止电压一致，则a、c频率一致，光电子最大初动能一致；由于a的饱和光电流大，所以a的光强大于c的光强；b的遏止电压大于a的遏止电压，所以b的频率高于a、c的频率，b能使某金属发生光电效应时，a、c不一定能．]

7．(08787185)(多项选择)用极微弱的可见光做双缝干扰试验，随着时间的增加，在照相底片上先后出现如图甲、乙、丙所示的图象，则()

A．图象甲说明光具有粒子性B．图象乙说明光具有波动性C．用紫外线观测不到类似的图象D．试验说明光是一种概率波

解析：ABD[图象甲曝光时间短，通过光子数很少，浮现粒子性．图象乙曝光时间长，通过了大量光子，浮现波动性，故A、B正确；同时也说明光波是一种概率波，故D也正确；紫外线本质和可见光本质一致，也可以发生上述现象，故C错误．]

8．(08787186)(多项选择)在光电效应试验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面．都能发生光电效应．对于这两个过程，以下四个物理量中，一定不同的是()

A．遏止电压B．饱和光电流C．光电子的最大初动能D．逸出功

解析：ACD[同一种单色光照射不同的金属，入射光的频率和光子能量一定一致，金属逸出功不同，根据光电效应方程Ekm＝hν－W0知，最大初动能不同，则遏止电压不同；同一种单色光照射，入射光的强度一致，所以饱和光电流一致．]

[B级—能力练]

9．(08787187)如下图，N为铝板，M为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池的极性和电动势在图中标出，铝的逸出功为4.2eV.现分别用能量不同的光子照射铝板(各光子的能量在图上标出)，那么，以下图中有光电子到达金属网的是()

电视播放动画动画噼噼啪啪噼噼啪啪A．①②③C．③④

B．②③D．①②

解析：B[入射光的光子能量小于逸出功，则不能发生光电效应，故①错误．入射光的光子能量大于逸出功，能发生光电效应；电场对光电子加速，故有光电子到达金属网，故②正确．入射光的光子能量大于逸出功，能发生光电效应，根据光电效应方程Ekm＝hv－W0＝3.8eV，由于所加的电压为反向电压，反向电压为2V，光电子能到达金属网，故③正确．入射光的光子能量大于逸出功，能发生光电效应，根据光电效应方程Ekm＝hν－W0＝3.8eV，所加的反向电压为4V，根据动能定理知，光电子不能到达金属网，故④错误．]

10．(08787188)(多项选择)在做光电效应试验时，某金属被光照射产生了光电效应，试验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν的关系如下图，C、ν0为已知量．由图线可知()

A．普朗克常量的数值B．该金属的逸出功C．该金属的极限频率

D．入射光的频率增大，金属的极限频率随之增大

解析：ABC[根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，Ek-ν图象的斜率等于普朗克常量，A正确，Ek-ν图象在纵轴上的截距的绝对值表示逸出功，B正确；当Ek＝0时，ν＝ν0，极限频率为ν0，C正确；金属的极限频率是常量，D错误．]

11．(08787189)紫光在真空中的波长为4.5×10m，问：(1)紫光光子的能量是多少？

(2)用它照射极限频率为ν0＝4.62×10Hz的金属钾能否产生光电效应？若能产生，则光电子的最大初动能为多少？(h＝6.63×10

解析：(1)E＝hν＝h＝4.42×10

λ

－3414

－7

J·s)

c－19

J.

(2)ν＝＝6.67×10Hz，由于ν>ν0，所以能产生光电效应．光电子的最大初动能

λ为

c14

Ekm＝hν－W0＝h(ν－ν0)≈1.36×10－19J.

答案：(1)4.42×10

－19

J(2)能1.36×10

－19

J

12．(08787190)如下图，当开关S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极

电视播放动画动画噼噼啪啪噼噼啪啪P，发现电流表读数不为零．合上开关，调理滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V

时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．

(1)求此时光电子的最大初动能的大小；(2)求该阴极材料的逸出功．